Die OCIT-Standardisierungsinitiative und die LH München als Vorreiter

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1 und die LH München als Vorreiter Der aktuelle Stand und seine Einbindung in die Anträge zum Verkehrsmanagement Forum der Gesellschaft für Verkehrstelematik München e.v. München, 4. Dezember 2003 Herwig Wulffius GEVAS software Systementwicklung und Verkehrsinformatik GmbH

2 Was heißt OCIT und wer steckt dahinter? OCIT = Open Communication Interface for Road Traffic Control Systems OCIT ist eine Initiative der industriellen Hersteller von Verkehrssteuerungssystemen der kommunalen Betreiber der Hersteller von Soft- und Hardware-Komponenten der beratenden Ingenieurbüros zukünftig: der Hersteller von Detektionssystemen zukünftig: der Hersteller von... in Deutschland, der Schweiz und Österreich,... also freiwillig und nicht verordnet. Der konkrete Hintergrund der Initiative erklärt sich aus dem, vor allem für die Betreiber, unbefriedigenden Zustand bei der Einrichtung von Verkehrssteuerungssystemen in den 80-er und 90-er Jahren. 2

3 Der Status Quo in vielen deutschen Städten Beispiel: Bestehendes Verkehrssteuerungssystem einer großen deutschen Stadt Ausbaustufe Verkehrsrechnersystem Bad Cannstatt Heutige Systemlandschaft der Landeshauptstadt Stuttgart Planungsebene Verkehrsingenieurs- Arbeitsplätze CROSSIG Bedienterminal Bedienterminal Migra- Supply 3979 BD α Managementebene VRZ Rathaus Migra View Störmeldesystem ZBR R30 (EZ für Amt 9) Leitebene Kommunikationsebene VSR M70 EZ M70 12,15,51,81 VSR R30 EZ ,12,15,51 OS ES 15 MSW System VRS 5000 VSR M75 EZ M75 12,15,51,81 OS ES 15/81 VSR M75 EZ M75 12,15,51,81 VSR R30 7,12,51,81 Feldebene 139 LSA 115 LSA 5 LSA 60 LSA 82 LSA 33 LSA 22 LSA 65 LSA 115 LSA Amt 1 Mitte Amt 2 Bad Cannstatt Amt 3 Untert. Amt 5 Degerl. Amt 6 Heslach Amt 7 Vaihingen Amt 8 Feuerbach Amt 9 Zuffenh. Verkehrsrechnersystem Bad Cannstadt: Ausbau und Herstellen der Fähigkeit 6 3

4 Historie der Initiative (1) Februar 1996: Studie der BASt zum Thema Möglichkeiten und Grenzen herstellergemischte Lichtsignalsteuerungssysteme ab 1997: Initiative der Landeshauptstadt München zum Aufbau des Verkehrssteuerungssystems Neue Messe Riem : Stichwort VnetS Im April 1999: OCIT Developer Group (ODG) - 5 industrielle Hersteller sind die Gründer: - Dambach Verkehrsleittechnik, Kuppenheim - Siemens AG, München - Signalbau-Huber GmbH, Unterensingen - Stoye GmbH, Köln - Stührenberg GmbH, Detmold - Ziel: Schaffung einer gemeinsamen Schnittstelle für die Kommunikation Verkehrsrechner - Lichtsignalsteuergerät 4

5 Historie der Initiative (2) im August 1999: Open Communication for Traffic Engineering Components (OTEC) - Hersteller und Systemhäuser für Soft- und Hardware- Komponenten für Verkehrssteuerungssysteme: - GEVAS software GmbH, München - PTV AG, Karlsruhe - Schlothauer & Wauer Ingenieurgesellschaft für Straßenverkehr mbh & Co. KG, Berlin - Siemens AG, München - TRANSVER GmbH, München - Verkehrs-Systeme AG, Muttenz (Schweiz) - Ziel: Offene Datenstrukturen im gesamten Verkehrssteuerungs- und -managementsystem - Focus: Spezifikation von Schnittstellen, Objekt- und Datenmodelle, Pflege und Weiterentwicklung - Konsortialvertrag unterzeichnet im Juli Seither Aufnahme weiterer Mitglieder, wie Bergauer AG (Schweiz) 5

6 Historie der Initiative (2) Im August 1999: Der Verband der Ingenieurbüros für Verkehrstechnik (VIV e.v.) stößt zur Initiative - Ziel: Interessenvertretung der beratenden Ingenieurbüros mit Fokus: Ausschreibung im September 1999: Open Traffic Systems City Association (OCA) - ursprünglich ca. 40 Städte (Deutscher Städtetag) - Eintrag ins Vereinsregister Frankfurt im September Vorsitzender: Ulrich Schöttler, Stadt Frankfurt a.m. - OCA-Büro: Hanfried Albrecht, Aachen - ca. 20 Städte werden Mitglied in D, CH und A - Ziele: - Schaffung einer offenen zukunftssicheren Systemarchitektur - Realisierung offener Schnittstellen - Ausreichende Leistungsfähigkeit - Einbindung des Bestandes (Migration) - Berücksichtigung der vielfältigen Betreiberinteressen 6

7 OCA e.v. - Mitglieder Repräsentanz von mehr als Lichtsignalanlagen Gründungsmitglieder Frankfurt Hamburg (1667) Köln München Nürnberg Regensburg Wuppertal Weitere Mitglieder Bremen Dortmund Düsseldorf Essen Kassel Krefeld Leverkusen Saarbrücken Solingen Stuttgart Verbände Gründungsmitglieder Basel Lausanne Zürich Weitere Mitglieder Kanton Luzern La Chaux-de-Fond (10) Mitglied Graz Mitglied Deutscher Städtetag Quelle: OCA 7

8 Der Runde Tisch OCIT OTEC Komponenten- Hersteller OCA e.v. Betreiber Moderation ODG Signalbau Industrie VIV Beratende Ingenieurbüros ODDG Detektions- Hersteller 8

9 Organisation der Standardisierungsarbeit ODG Systeme Partnerorganisationen des Runden Tisches = Gruppe OTEC Komponenten OCA Städte - Antrag einer Partnerorganisation auf Standardisierung einer Schnittstelle VIV Ing. Büros - Abstimmung /Annahme durch die Gruppe (der Runde Tisch ) Lastenheft Workshop Moderation: Moderator der Gruppe Es gründet sich i.d.r. eine AG aus Mitgliedern von ODG und OTEC zur Definition - Die AGs organisieren sich selbst - Die AGs berichten der Gruppe - Weitere Workshops mit Beteiligung der Gruppe nach Bedarf Freigabe der Ergebnisse auf Basis des Lastenheftes durch die Gruppe Berichte 9

10 Referenzmodell Fragen: Was ist Fähigkeit? Was versteht man unter Konformität? Was ist ein System? Wie sieht ein Gateway zwischen der Instations- und der Outstations- Welt aus? OUTStation Objekt TCP IP Protokoll 2.1 Protokoll 1.1 Outstation Umsetzung Anwend.- OUTStation Obj. Objekt Middleware TCP Schicht 2.1 Schicht 1.1 IP Protokoll 2.2 Protokoll 1.2 Medium 1 Medium 2 Gateway Anwendung sobjekt Middleware TCP IP Protokoll 2.2 Protokoll 1.2 Instation Quelle: OCA 10

11 Das Ziel von OCIT: hersteller-gemischte Systeme mit Standardschnittstellen Beispiel: Ziel der Erneuerung des Verkehrssteuerungssystem einer großen deutschen Stadt Ausbaustufe Verkehrsrechnersystem Bad Cannstatt Integration der netwerkfähigen Systeme Managementund Planungsebene Verkehrsingenieurs- Arbeitsplätze CROSSIG (TBA) Funktionskontrolle und Qualitätsanalyse (TBA) Bedienplätze (Leitstelle, TBA, OA) Meldesystem (Leitstelle) Instations Netzwerk Leitebene System Siemens OS Siemens OS MSW VSR Unicomp VRS 5000 T-Systems ÜLR VSR Siemens ZBR VSR Kommunikations -ebene Kommunikationssystem Kommunikations- System Altgeräte 7,12,51 Siemens ES 15 Siemens ES 15/81... Feldebene LSA 112 LSA 8 LSA 22 LSA 60 LSA 82 LSA... LSA... LSA Amt 2 Bad Cannstatt Amt 7 Vaihingen Amt 3 Untertürkheim Amt 5 Degerloch Amt... Amt... Verkehrsrechnersystem Bad Cannstadt: Ausbau und Herstellen der Fähigkeit 8 11

12 OCIT Outstations - Lichtsignalsteuergerät OSI Layers (ISO) Application Layer 7 Presentation Layer 6 Session Layer 5 Transport Layer 4 Network 3 Data Link 2 Physical Layer 1 Outstations-Protokoll BTPPL TCP UDP IP Data Link Protokoll (z.b. PPP) Schnittstelle zu Modem z.b.v.34 BTPPL Kleiner Daten-Overhead Kurze Übertragungszeiten Wenig Speicherplatz SHA1- Sicherungsalgorithmus mit 24-bit-Codierung Im OSI-Schichtenmodell sind für Outstation die Layer 5 7 ODG -proprietär, da das Protokoll BTPPL (Basis Transport Paket Protokoll Layer) nicht frei verfügbar ist, sondern gegen eine Lizenzzahlung von der ODG vergeben wird. 12

13 OTEC Instations Traffic Protocol OTEC Instations Traffic Protocol () LSA Zustandsrohdaten - Messwerte IV - ÖV-Speicher -Grünzeiten - LSA-Betriebszustand - AP-Werte Kommandos - Programmschaltungen - Übertragung von AP-Werten Framework Bereich Meldungen Fernversorgung Paket Verkehrsmanagement Pakete PLS Pakete Freie Detektoren Pakete Weitere Aktoren Pakete 13

14 Architektur-Vorschlag: Instations-Netzwerk extern Applikationen Applikation extern Applikation Applikation Applikation proprietär proprietär S C Daten- Instations manage- ment Datenverteiler Inst-S System extern DB DB Server Client Client Server Inst-S System UZ 1 DB DB proprietär Inst-S System UZ 2 DB DB 1. Instations-Server verfügen über Instations-Schnittstellen für dynamische (Prozessdaten) und statische Daten (Stammdaten) 2. Sie verwenden das OTEC Instations Traffic Protokoll. 3. Persistente Datenhaltung (Prozessdaten : historisiert, Stammdaten: versioniert) 4. Instations-Server sind sowohl OIPT-Server wie auch -Client. 5. Auch proprietäre Schnittstellen sind einbindbar. Prinzipskizze Instations-Netzwerk 6. Alle Applikationen eines Instations-Netzwerkes kommunizieren ausschließlich mit ihrem Instations- Server (Client-Server-Architektur). 7. Applikationen müssen nicht wissen, wo Daten liegen. Verteiltes System mit voller Transparenz. 8. Es entsteht ein Software-Datenbus, das Instations-Netzwerk, mit maximaler Flexibilität. 14

15 15 Systemschaubild System Externe Systeme (proprietär) Instation Netzwerk Applikationen und GUI Inst Inst Inst Inst-S QA-System DB Schnittstellen ZBR Inst Inst Inst Inst-S Meldesystem DB Outstations Komm Sys LSA -LSA KommSys Bestand -S Standard-GUI Karte M-Manager P-Wahl Schalten Analysen J.-autom. VI-Arbeitsplatz CROSSIG Versionier ung weitere Monitore Aggregation IMS Internet Extranet Intranet Web-GUI Karte M-Eingabe M-Bearb. Termine Schalten Auswert. Versorgen Meldungsmanagement Instations Instations Instations Instations- Server Server Server Server System Vers.- daten Archive OPDB Rohdaten T-Systems ÜLR -S Umsetzer Verkehrs -lage -S Umsetzer Externe VSR: MSW, MIGRA, Unicomp -S Umsetzer -S Umsetzer -S Umsetzer (Versorgung) I-O- Umsetzer O

16 MOBINET-Kommunikation in München Kommunikationskomponente KomK als zentraler Zugriffsdienst/Server (verkehrstechnische Middleware) Transparenter Zugriff auf verschiedene lokale Systeme Einfache, dezentrale Skalierung durch Hinzunehmen weiterer Hardware Caching im RAM und asynchrone Kommunikation erhöhte Performanz Minimierung der Kommunikationsbeziehungen Asynchrone Kommunikation entkoppelt Server, Client und Datenbank Einheitliche Dienste für Grundfunktionen (Datensicherung, Protokollierung, Statusüberwachung, Pufferung etc.) Offenheit/Standardisierung: KomK ist ein Instations-Server, Schnittstellen sind offen gelegt 16

17 Forderung der OCA: Durchgängige Versorgungskette Versorgung mit Hilfe von Instations und Outstations Feldebene Leit- und Planungsebene Managementebene Entwicklung der Festzeitsteuerung Stückliste Versorgung in München mit VnetS Herstellerspezifische Treiber herstellerspezifische Verarbeitung Reales Steuergerät Entwicklung der verkehrsabhängige Steuerung Herstellerspezifische Treiber Austausch von zentralen Versorgungsdaten über Instations VI fähige Zentrale herstellerspezifische Verarbeitung Reales Steuergerät Logisches Steuergerät Test und Mikrosimulation Herstellerspezifische Treiber Zentraler Systemzugang herstellerspezifische Verarbeitung Reales Steuergerät Quelle: OCA FAS 17

18 Themen in VM2010-Anträgen Im Sommer 2003 hat der Bundesminister für Bildung und Forschung ein neues Forschungsprogramm unter dem Namen Verkehrsmanagement 2010 ausgeschrieben und um Projektanträge gebeten. Es sind so hört man Anträge eingereicht worden. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit alles sehr geheim - sind bei den folgenden 4 Anträgen Themen eingeschlossen worden: München - Projekt arrive - Errichtung von 4 LSA mit Outstations Schnittstelle und Kommunikations-Subzentrale - Ausbau der Verkehrszentrale mit Instations-Netzwerk (als Projekt) 18

19 Themen in VM2010-Anträgen (2) Düsseldorf: Düsseldorf in Motion Datenfusion zur Verkehrslagererfassung und -Prognose Düsseldorf in Motion stationär Fahrzeug Flächendeckende baulastträgerübergreifende, qualitativ hochwertige Verkehrslage und Prognose (auf strategischem Netz im Großraum Düsseldorf) SS t Automatische VDE (TLS) FCD (GATS) Datenfusion LSA / Feldgeräte (OCIT) + Überkopfdetektion (OCIT) FCD (GATS)+ ÖV-Telegramme (OCIT) Einsatz von Standards Kostengünstige Beschaffung und Integration Kostengünstiger Betrieb BAB flächendeckend Stadt OCA ist Projektpartner! 19

20 Themen in VM2010-Anträgen (3) Frankfurt am Main: SIVE Standardisierte Infrastruktur zur zukunftsfähigen VerkehrslageErfassung SIVE Verwertung FV 1 FV 2 FV 3 FV 4 Evaluation Demonstration Realisierung Pflichtenheft Lastenheft Initialisierung 20 Projekt- & Qualitätsmanagement Analyse der Verkehrsdaten erfassung Standardisierung von Technologien Modelle zur Datenfusion und -ergänzung Videotechnologie zur Detektion räumlich-zeitlicher Verkehrsdaten Darstellung der Verkehrslage über Level of Service (LOS)

21 Themen in VM2010-Anträgen (4) Regensburg: Projekt Infrastrukturpunkt Applikation Applikation Instations-Netzwerk Outstations- Schnittstelle Verkehrsrechner proprietäres - Protokoll Instations-Datenserver Bestands- Verkehrsrechner LSA LSA Bestands- LSA Bestands- LSA 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und... bitte unterstützen Sie die Standardisierungsinitiative, wo immer Sie können 22